(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の一方向への移動を許容し反対方向への移動を規制するように、前記軸体をロックまたは解放する軸体ロック装置において、
前記軸体が貫通しかつその移動を許容する方向に向かって拡径するテーパ面を有するボデーと；
前記テーパ面の中心軸線を中心にして周方向に間隔を空けて前記ボデーに固定され、前記軸体の移動を許容する方向側を周方向に幅広とした複数のガイドと；
前記ガイドの間にスライド可能に装填され、前記テーパ面の縮径方向へのスライドによりその外周面が前記テーパ面にガイドされてその内周面が前記軸体を保持し、前記テーパ面の拡径方向へのスライドにより前記軸体を解放する複数のスリーブと；
前記軸体を保持した状態で前記スリーブの側面と前記ガイドの側面との間に間隙を形成しつつも、前記軸体を開放する際には前記スリーブの側面と前記ガイドの側面とが係合して前記スリーブの内側への脱落を防止する係合手段と；
前記スリーブをそのスライド方向の所定範囲内で移動させて前記軸体のロックおよび解放を行うスリーブ開閉手段と；
を備えることを特徴とする軸体ロック装置。
【請求項２】
前記係合手段は、前記テーパ面の中心軸線が垂直となる平面上で、前記各スリーブの両側面を延長させた仮想線が交わるのが前記テーパ面の中心軸線より当該スリーブ側へ偏芯した位置であって、前記スリーブの側面は対向する前記ガイドの側面とほぼ平行である請求項１の軸体ロック装置。
【請求項３】
前記係合手段は、前記スリーブが前記軸体の移動を許容する方向に移動する時に前記テーパ面のテーパ角を超えない競り上げ角度を持って前記スリーブを外周側へ競り上げる請求項１または２の軸体のロック装置。
【請求項４】
同一形状の３個の前記ガイドと、同一形状の３個の前記スリーブとを備え、これらガイドとスリーブが周方向に交互に配設され、前記各スリーブの両側面が異なる２個の前記ガイドの側面に対向している請求項１〜３いずれかの軸体ロック装置。
【請求項５】
前記スリーブ開閉手段は、前記テーパ面の中心軸線と平行方向に進退動可能に前記ボデーに保持されたスリーブ開閉キーと、前記スリーブ開閉キーに固定されそれぞれの前記スリーブに係合して前記スリーブを進退動させるプッシュ部材と、を備える請求項１の軸体ロック装置。
【請求項６】
請求項５において、前記スリーブ開閉手段はさらに、前記テーパ面の中心軸線に直交する揺動軸によって前記ボデーに揺動自在に保持されたハンドルレバーを備え、このハンドルレバーが前記スリーブ開閉キーを進退動させる軸体ロック装置。
【請求項７】
請求項５において、前記プッシュ部材は、前記スリーブ開閉キーの両端に固定され前記ボデーの両端に対向する一対のリング部材に取り付けられ、一方の前記リング部材に取り付けられる前記プッシュ部材は前記スリーブとの間隔を調整可能な調整ボルトである軸体ロック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸体の一方向への移動を規制し、他方への移動を許容する軸体ロック装置に関し、特に軸体に係脱するスリーブが軸体を抜いた状態で脱落しないようにした軸体ロック装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パイプや棒などの軸体に係合して軸体をロック（クランプ、固定）したり、ロックした軸体を一方向に送り出す（押し込みまたは引き抜く）装置が公知である。例えば軸体となるドリルの刃を回転駆動軸にと固定するコレットチャックが広く用いられている。このドリル用のチャックではコレットの外周面をテーパ面とし、コレットホルダの内面をこのテーパ面に当接させてドリル刃を把持するものである。ここにコレットホルダはコレットにねじで結合され、コレットホルダの回転によってドリル刃を着脱する。
【０００３】
また土中にガス管や水道管などを敷設するために、軸体となる推進体を土中に推進させて地中孔を水平に形成する一方、この推進体をその先端にポリエチレン管などの埋設管を接続して引き戻すことによって埋設管を敷設する装置が公知である（特許文献１，２）。すなわち地面に設けた竪坑（ピット）から横向きに推進体を押し出して別の竪坑に到達させ、突出した先端にポリエチレン管の一端を掛け止めて推進体を引き戻すものである。
【０００４】
この種の装置では、推進体を推進させながら後尾に次の推進体を順次継ぎ足していくが、最後尾の推進体を軸体ロック装置（クランプ機構ともいう。）で把持しつつこの軸体ロック装置を押し引きするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１７７３８２
【特許文献２】特開平１１−２８７０８８
【０００６】
特許文献１のものは、推進体の後端を油圧式のクランプ機構で把持しつつこのクランプ機構を正逆転可能な油圧モータと送りねじ機構によって押し引き（進退動）させるものである。
【０００７】
特許文献２のものは、油圧シリンダにより進退動するチャック付き方ホルダー（２０）に推進体（穿孔ヘッド部材１１、延伸部材１８、引き込み部材１９）を把持する。ここにチャック付きホルダー（２０）は、偏芯カム（２２）をレバー（２４）で回動させることにより推進体を部材受け（２１）と偏芯カム（２２）との間に保持するものである。また推進体の先端にポリ塩化ビニル管を取り付けて推進体を引き戻す場合は、油圧シリンダを含む本体（１１）を前後逆向きに配置し直す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
土中埋設管の敷設工事では推進体やその押し引き装置には泥や砂が付着するから、推進体を把持するロック機構は泥や砂を噛み込んでも容易に除去できることが必要になる。推進体はその土中への押し込み時には順に後尾に他の推進体を接続し、引き出し時には逆に切り離してゆくが、この接続・切り離し時にはロック装置は推進体を一時解放する必要がある。このためロック装置は簡単な操作で推進体をロックしたり解放できることが望ましい。
【０００９】
前記ドリル用のコレットチャックは、コレットとコレットホルダのテーパ面に泥や砂を噛み込むとその除去が面倒であり、推進体のロック・解放時にコレットホルダを回転しなければならない。このため狭い場所での作業性が悪いという問題がある。
【００１０】
特許文献１のものは油圧式のクランプ機構を用いるが、この機構は後尾の推進体の後端部が入る凹部（六角孔状凹部１０Ａ）を設けてこの凹部に油圧ピストンで保持するものであるため、構造が複雑で大型化する。またこの装置は狭い竪坑内で使用するから大型化すると竪坑内での作業性が非常に悪くなる。
【００１１】
特許文献２のものは、１つの偏芯カムを用いるから構造が簡単で小型化に適するが、推進体との接触点が二ヶ所になり１つの偏芯カムによる把持力は十分大きくするのが困難である。このため、大きな押し込み力や引き戻し力が加わる時に把持力が不足することが考えられる。特に泥水が付着する使用条件下では推進体が滑る恐れが有り得る。また長期間の繰り返し使用により偏芯カムと推進体を受ける受け部材の摩耗が早く進み、耐久性が劣るという問題もある。
【００１２】
一方従来より、ボデーに形成したテーパ面と推進体との間に３個のスリーブを嵌合させ、これらのスリーブをテーパ面の小径側へ押し込むことにより推進体を把持し、スリーブをテーパ面の大径側へ引き出すことにより推進体を解放するものが考えられる。しかしこの場合は推進体がボデーに入っていない時にスリーブが内側へ脱落するのを防ぐため、スリーブの内周面に環状の溝を形成してこの溝に拡径するリング状ばねを装填する必要がある。このリング状ばねによって３つのスリーブを常にテーパ面に押し付けて保持するものである。
【００１３】
この様な３個のスリーブを用いるものでは、リング状ばねの周りに泥や砂が噛み込みやすく、またその除去が困難になる。このため何度も推進体をロック・解放する場合に作業を中断しなければならず作業能率が悪くなる。またリング状ばねが折れたり外れた場合にはスリーブが脱落してしまい、作業の中断時間が長くなる。
【００１４】
この発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、狭い場所での作業性が良く、泥や砂を噛み込んでも泥や砂を除去しやすく、構造が単純で小型化に適し、十分な保持力を発生させることができ、軸体（推進体）をボデーから抜いた時にもスリーブの脱落防止用のリング状ばねを用いることなくスリーブの脱落を防ぐことができ、さらに耐久性にも優れる軸体ロック装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば第１の目的は、軸体の一方向への移動を許容し反対方向への移動を規制するように、前記軸体をロックまたは解放する軸体ロック装置において、
前記軸体が貫通しかつその移動を許容する方向に向かって拡径するテーパ面を有するボデーと；
前記テーパ面の中心軸線を中心にして周方向に間隔を空けて前記ボデーに固定され、前記軸体の移動を許容する方向側を周方向に幅広とした複数のガイドと；
前記ガイドの間にスライド可能に装填され、前記テーパ面の縮径方向へのスライドによりその外周面が前記テーパ面にガイドされてその内周面が前記軸体を保持し、前記テーパ面の拡径方向へのスライドにより前記軸体を解放する複数のスリーブと；
前記軸体を保持した状態で前記スリーブの側面と前記ガイドの側面との間に間隙を形成しつつも、前記軸体を開放する際には前記スリーブの側面と前記ガイドの側面とが係合して前記スリーブの内側への脱落を防止する係合手段と；
前記スリーブをそのスライド方向の所定範囲内で移動させて前記軸体のロックおよび解放を行うスリーブ開閉手段と；
を備えることを特徴とする軸体ロック装置、により達成される。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は、ボデーのテーパ面に固定した複数のガイドの側面とスライドする複数のスリーブの側面との協働により機能を発揮する係合手段を設け、この係合手段によりスリー
ブの脱落、特に軸体を抜いた状態での脱落を防止する。この係合手段は、前記軸体を保持した状態で前記スリーブの側面と前記ガイドの側面との間に間隙を形成しつつも、前記軸体を開放する際には前記スリーブの側面と前記ガイドの側面とが係合して前記スリーブの内側への脱落を防止する。ここにスリーブのスライド範囲(可動範囲)はスリーブ開閉手段で規制され、スリーブは係合手段によってガイドから脱落するのが防止される。
【００１７】
このためスリーブをスリーブ開閉手段でスライド方向に移動させることによって軸体のロック・解放が行えるから、コレットチャックのようにコレットホルダを回転させる必要が無く狭い場所での作業性がよい。スリーブは軸体を抜いた状態でスリーブ開閉手段により前後に繰り返しスライドさせることにより、スリーブとテーパ面との間に入った泥や砂を容易に除去することができる。
【００１８】
スリーブはスリーブ開閉手段で前後にスライドさせるから、油圧式チャックを用いるもの（特許文献１参照）に比べて構造が簡単であり小型化に適する。このため狭い場所（竪坑内など）での作業性が良い。
【００１９】
軸体を掴むスリーブは３個以上に増やすことができるので、軸体を周方向の三ヶ所以上で把持することができる。このため強い保持力を発生させることができると共に、スリーブの把持位置が３ヶ所以上になるのでスリーブの摩耗が少なくなり、耐久性に優れる。さらに軸体を抜いた時には、スリーブはガイドの側面とで形成される係合手段によりその脱落が防止される。このためスリーブの脱落防止用のリング状ばねが不要になり、構造が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例の正面図と、ガイドおよびスリーブの単体図
【図２】図１におけるII−II線断面図
【図３】ガイドの正面図
【図４】図３におけるIV−IV線断面図
【図５】ロック状態を示す側断面図
【図６】図５におけるVI−VI線断面図
【図７】開放状態を示す側断面図
【図８】図７におけるVIII−VIII線断面図
【図９】本実施例のスリーブ開閉手段を示す正面図
【図１０】図９における左側面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明は土中埋設管の敷設工事に用いる推進体の押し引き装置に適するものであるが、本発明はこれに限らずパイプや棒状の部材をロックしたりロック解除したりするものに適用できる。例えば、風呂場におけるシャワーの保持位置を上下の所望の高さにセットしたり、スポットライトを壁面に固定したパイプの自由な高さにセットするなど多種の用途があり、本発明はこれらを包含する。
【００２２】
前記係合手段は、前記テーパ面の中心軸線が垂直となる平面上で、前記各スリーブの両側面を延長させた仮想線が交わるのが前記テーパ面の中心軸線より当該スリーブ側へ偏芯した位置であって、前記スリーブの側面は対向する前記ガイドの側面とほぼ平行とすることにより構成することができる（請求項２）。従って、このスリーブを挟む一対のガイドの側面の間隙（周方向の間隙）は中心軸線側が狭くなる。このため、スリーブが内側（中心線側）に脱落するのが防止される。またこの場合は、スリーブとガイドの側面が互いに接近または摺動する平面になるから、この間隙にもしも泥や砂を噛み込んでも除去しやすい。
【００２３】
ここにスリーブとガイドの側面の一方または両方が偏芯した位置付近を通れば足りる。「ほぼ平行」の意味も軸体が無い時にスリーブがガイドの間から脱落しないようにするという本発明の目的・効果から明らかである。
【００２４】
係合手段は、スリーブとガイドの側面を前記のように所定角度を持った平面で形成するのに換えて、一方の側面に設けたキー溝と他方の側面に設けたこれに係合するキーとで構成しても良い。この場合キー溝とキーは、スリーブのスライドに伴ってスリーブがテーパ面にほぼ沿って競り上がる（または下がる）傾きにする。
【００２５】
係合手段は、スリーブが軸体の移動を許容する方向（軸体を解放する方向）に移動する時にテーパ面のテーパ角を超えない競り上げ角度を持って前記スリーブを外周側へ競り上げることが必要である（請求項３）。このようにすればスリーブがテーパ面と係合手段の間にロックされることがないからである。
【００２６】
係合手段は、スリーブが軸体を保持した状態でスリーブの側面とガイドの側面との間に間隙を形成するが、この間隙は僅かで足り、この間隙によってスリーブが軸体をロックした状態でテーパ面に確実に接触しスリーブを確実に軸体に押し付けることができる。
【００２７】
同一形状の３個のガイドと、同一形状の３個のスリーブとを備え、これらガイドとスリーブを周方向に交互に配設し、各スリーブの両側面を異なる２個のガイドの側面に対向させれば、軸体は３個のスリーブで把持することができ、把持力を十分に大きくすることができる（請求項４）。ガイドとスリーブの数はこれに限られないのは勿論である。
【００２８】
スリーブ開閉手段は、テーパ面の中心軸線と平行方向に進退動可能にボデーに保持されたスリーブ開閉キーと、前記スリーブ開閉キーに固定されそれぞれのスリーブに係合してスリーブを進退動させるプッシュ部材と、を備えるように構成することができる（請求項５）。この場合スリーブ開閉キーは、テーパ面の中心軸線に直交する揺動軸によってボデーに揺動自在に保持されたハンドルレバーにより進退動させることができる（請求項６）。
【００２９】
プッシュ部材は、スリーブ開閉キーの両端に固定されボデーの両端に対向する一対のリング部材に取り付けられ、一方の前記リング部材に取り付けられるプッシュ部材は前記スリーブとの間隔を調整可能な調整ボルトとするのが良い（請求項７）。調整ボルトによって、スリーブが軸体をロックする位置の正確な位置決めを行うことができる。
【実施例１】
【００３０】
図９、１０は本発明を適用した地中埋設管敷設用の推進体ロック装置１０を示している。このロック装置１０は図示しない台座に取り付けられ、油圧シリンダによって前進・後退する。台座は竪坑内に固定され、ロック装置１０は油圧シリンダによって図１０の右方向（矢印Ａ方向）に軸体である推進体１２を押し出す。推進体１２は竪坑の直径よりも十分に短い推進体を順次継ぎ足してゆく。そのときにロック装置１０は推進体１２を解放して後尾側に後退し、再び推進体１２をロックして前進し推進体１２を地中に押し込んでゆく。また推進体１２を引き戻す時には、ロック装置１０を左右反転して推進体１２を把持し、油圧シリンダによって引き戻す。
【００３１】
図９、１０において、符号１４はボデーであり、このボデー１４には矢印Ａ方向（推進体１２の押し出し方向）に向かって拡径するテーパ面１６が形成されている。テーパ面１６の勾配は例えば９°に設定されている（図２参照）。このテーパ面１６と推進体１２との間には後記するスリーブ１８が装填されている。スリーブ１８はスリーブ開閉手段２０によって図１０で左右にスライドされる。
【００３２】
スリーブ開閉手段２０は、テーパ面１６の中心軸線２２に直交する揺動軸２４によってボデー１４に軸止され下部がボデー１４の両側に分岐したハンドルレバー２６と、ボデー１４の側面に中心軸線２２と平行方向に進退動可能に保持された左右一対のスリーブ開閉キー２８と、これらスリーブ開閉キー２８の前後端に固定された一対のリング部材３０、３２と、両リング部材３０、３２に取り付けられそれぞれのスリーブ１８の両端に係合する複数のプッシュ部材３４、３６とを有する。なお一方のプッシュ部材３４は、スリーブ１８との間隔を調整可能な調整ボルトである。
【００３３】
ボデー１４の下面には水平な回転板３８が固定され、この回転板３８の中心（ボデー１４の垂直な中心線上にある。）には回転軸ピン４０が下方に突出するように固定されている。この回転軸ピン４０は油圧ピストンによってスライドするスライド部材（図示せず）に回転自在に支持されている。回転板３８にはこの回転軸ピン４０を挟んで対称位置に適宜数（例えば２本）の位置決めピン４２、４２が装着され、位置決めピン４２を引き上げれば、回転板３８は回転可能となり、図９、１０の位置を左右反転できる。すなわち推進体１２を矢印Ａ方向に押し込む位置と、反矢印Ａ方向に反転させて推進体１２を引き抜く位置に切り替えることができる。なお回転板３８は、他の適宜の固定手段を追加してその固定を確実にしておくのがよい。
【００３４】
次に図１〜８を用いて、本発明のロック装置を説明する。図１の正面図は前記ボデー１４に形成したテーパ面１６を大径側から見た図である。すなわち図１０で右側から見た図である。またガイド５０とスリーブ１８の単体図は、テーパ面１６の中心軸線２２側から見た図である。これらのガイド５０とスリーブ１８は正面図から明らかなようにテーパ面１６の内面に密着するように円弧状に湾曲している。ガイド５０は後面に向かって次第に幅が狭くなった、ほぼ扇形である。
【００３５】
テーパ面１６には３個のガイド５０が周方向に等間隔に固定されている。ガイド５０は図１で「正面」と書かれた幅（周方向の幅）が広い端面を正面側にしてテーパ面１６にビスで固定される。スリーブ１８は「正面」と書かれた端面が反対の「後面」と書かれた端面よりも幅がやや狭い。３個のスリーブ１８はガイド５０の間にそれぞれ装填される。
【００３６】
ここに前記スリーブ１８の左右の側面１８Ａは図１の正面図に示すように、中心軸線２２が垂直となる平面上（図１の紙面上）で見て、テーパ面１６の中心軸線２２よりもスリーブ１８の中心側に変位した位置（スリーブ１８に近い位置）を中心とする円の半径上に位置する。すなわち中心軸線２２を中心とする小円５２が、中心線２２とスリーブ１８の中心とを通る線と交わる交点５４を中心とする円の半径上に位置する。また正面側の端面では両側面１８Ａ、１８Ａが交点５４に向かって挟む角度は６０°である。
【００３７】
ガイド５０の側面５０Ａ、５０Ａはスリーブ１８の側面１８Ａ、１８Ａに平行であり、これらによって係合手段が形成される。また側面５０Ａ、５０Ａは、スリーブ１８が推進体１２を把持した状態で（図１の正面図参照）スリーブ１８の側面１８Ａとの間に僅かな間隙Ｇを形成する。この間隙Ｇはスリーブ１８が推進体１２とテーパ面１６との間に確実に挟持されるようにするためである。またこの間隙Ｇが大きすぎると、推進体１８が無い時にスリーブ１８がガイド５０の間から脱落する。実施例では、直径３６ミリメートルの推進体１８に対してこの間隙Ｇを０.６ミリメートルにしている。また前記小円５２の半径は４ミリメートルとしている。
【００３８】
この実施例の動作を図５〜８を用いて説明する。前記図９，１０に示したハンドルレバー２６をロック方向に傾ければ、スリーブ１８は図５に示す矢印Ｂ方向に押される。スリーブ１８はテーパ面１６によって推進体１２に押し付けられ、推進体１２を保持（ロック）することができる。この時には図６に示すようにスリーブ１８の側面１８Ａとガイド５０の側面５０Ａとの間には僅かな間隙Ｇができる。
【００３９】
ハンドルレバー２６を反対方向の解放側へ揺動させれば、スリーブ１８は図７に示すように矢印Ｃ方向に押される。この時スリーブ１８の側面１８Ａがガイド５０の側面５０Ａとの間隙を減少させ、この間隙が無くなるとスリーブとガイド５０の側面同志が接触し、スリーブ１８はガイド５０の側面に案内されて推進体１２から離れテーパ面１６に沿ってスライドする。すなわちスリーブ１８はテーパ面１６に向かって競り上がる。図８はこの状態を示している。図７の矢印Ｄはこの時のスリーブ１８の移動方向を示す。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ロック装置
１２  推進体（軸体）
１４  ボデー
１６  テーパ面
１８  スリーブ
２０  スリーブ開閉手段
２２  テーパ面の中心軸線
２４  揺動軸
２６  ハンドルレバー
２８  スリーブ開閉キー
３０、３２  リング部材
３４、３６  プッシュ部材
５０  ガイド
Ｇ  間隙
【図１】
0005480673.tif 000002
【図２】
0005480673.tif 000003
【図３】
0005480673.tif 000004
【図４】
0005480673.tif 000005
【図５】
0005480673.tif 000006
【図６】
0005480673.tif 000007
【図７】
0005480673.tif 000008
【図８】
0005480673.tif 000009
【図９】
0005480673.tif 000010
【図１０】
0005480673.tif 000011